عنوان پایان‌نامه
بهبود تکنیکهای کشف همسایه در شبکه های حس گر بی سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی فناوری اطلاعات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2993;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76242;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2993;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76242
- تاریخ دفاع
- ۰۲ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- ایلیار رابط
- استاد راهنما
- ناصر یزدانی
- چکیده
- یکی از چالش‌های اساسی در طراحی شبکه‌های حسگر بی‌سیم با توجه به سرعت پایین پیشرفت تکنولوژی باتری‌ها، کاهش توان مصرفی است. برای رسیدن به طول عمر بالای باتری، این دستگاه‌ها آنتن ارسال رادیویی خود را در اغلب زمان‌ها خاموش می‌کنند. یکی از چالش‌های حاصل از این مساله این است که در ابتدای کار شبکه، لازم است گره‌ها همسایه‌های خود را که هیچ اطلاعاتی از آنها ندارند، پیدا کنند. لذا به مکانیزم‌هایی نیاز دارند که کشف همسایه‌های خود را با تاخیر مناسب و توان مصرفی پایین انجام دهند. در صورتی که درصد بیدار بودن یا چرخه‌ی وظیفه‌ی گره‌ها مساوی باشد، یا اصطلاحا شبکه همگون باشد، پروتکل‌هایی برای کشف همسایه در زمان متناهی معرفی شده‌است. اما برای شبکه‌های ناهمگون که گره‌ها چرخه‌ی وظیفه‌ی متفاوت دارند، ژنگ و همکاران ضمن ارائه‌ی یک حدپایین ادعا کرده‌اند که طراحی پروتکل‌های بیدار شدن گره‌ها در شبکه‌های ناهمگون بدون حل مساله‌ی NP کامل مکان‌یابی برای گره‌ها قابل انجام نیست. در این پایان‌نامه ادعا می‌کنیم که در صورتی که تعداد برش‌هایی که آنتن دستگاه روشن است از یک حد آستانه که تعریف می‌کنیم بیشتر باشد، طراحی برنامه‌ی بیدار شدن گره‌ها مستقل از مکان گره‌ها است. یکی دیگر از نوآوری‌های این تحقیق این است که دو پروتکل به نام cqs-pair و gqs-pair را از نظر حد آستانه‌ی برش‌های بیدار بررسی کرده و اثبات می‌کنیم که می‌توان از این پروتکل‌ها در شبکه‌های حسگر بی‌سیم ناهمگون بدون هیچ محدودیتی استفاده کرد.
- Abstract
- Wireless sensor networks consist of small and independent devices that have found too many applications due to their characteristics such as wireless communication and small hardware. With the slow development in the battery technology, the main challenge in designing wireless sensor networks is to reduce power consumption. To achieve long lifetime, nodes have to turn off their radios most of the time. This has raised issues for initializing of the network where nodes have to discover neighbors without any prior information. So we need mechanisms to discover neighbor nodes in convenient time and with low power consumption. The networks that duty cycle of the nodes is equal are called homogeneous networks. For homogeneous networks there are some mechanisms that guarantee a limited delay with a low power consumption. But in heterogeneous networks duty cycle of the nodes are different. It has been claimed that designing a wake up schedule for nodes in heterogeneous networks is not possible without solving the NP-complete problem of finding convenient places for nodes. However we argue that if number of awake slots passes a certain threshold that we define, designing a wakeup schedule for nodes is not dependent on the places of the nodes. Then we prove two protocols called cqs-pair and gqs-pair have more awake slots than the defined threshold and can be used in heterogeneous wireless sensor networks without any limitation. We also compare power efficiency of these protocols both with simulation and theoretical methods. Keywords: Wireless Sensor Networks, Neighbor Discovery, Quorum Systems, Wakeup Scheduling, Heterogeneous Wireless Sensor Networks, Grid Quorum Systems, Cyclic Quorum Systems
